阵列天线多载波CDMA系统性能比较

将阵列天线应用于多载波CDMA系统可以显著改善系统的性能,讨论了3种阵列天线多载波CDMA系统发射、接收信号和信道模型,给出了系统的误码率公式.分析了3种阵列天线多载波CDMA系统在频谱效率相同时的系统参数.在频谱效率相同的条件下,通过数值结果比较了3种阵列天线多载波CDMA系统的误码率性能.结果表明,阵列天线MC-CDMA系统由于受空域和频域分集的联合影响,系统的误码率性能最好;阵列天线MT-CDMA系统可获得空域和时域分集增益,系统性能次之;阵列天线MC-DS-CDMA系统只有空域分集增益,系统性能相对最差.     

基于Householder-QR分解的低复杂度天线选择算法

对多天线空分复用系统中以符号误码率为准则的天线选择算法进行了深入分析,针对以往传统天线选择算法对所有天线子集搜索计算复杂度高的问题,提出了基于复域Householder-QR分解的天线选择算法.所提算法深入分析了线性接收机接收端信噪比与系统信道矩阵之间的关系,利用接收端信噪比近似边界值得到了低复杂度的选择方案,该算法不仅有效地降低了计算复杂度,同时误码率性能与以往算法相近,提高了空分复用系统的传输可靠性,适用于实际相关信道传播环境.仿真实验表明,与传统算法相比该算法具有良好的性能.     

空间频率分集MIMO-OFDM系统的分步半定松弛检测

分析了空间频率分集MIMO-OFDM系统的DFE-SDR译码算法.提出了一种能充分利用空间分集、空间复用、频率复用增益,且能对抗时间选择性和频率选择性衰落的空时频率分集MIMO-OFDM系统,结合判决反馈均衡(DFE)以及半定松弛检测(SDR)的优点,经过推导得到一种应用在空时频率分集MIMO-OFDM系统的DFE-SDR检测方法,该算法能同时得到较理想的系统性能和算法复杂度.系统仿真证明,该方法与DFE检测算法相比,误码率性能得到了较大提高,可以适用于更广泛的通信环境.     

基于BLAST和STBC结合的HARQ方案

提出了一个基于2 × 2天线阵列的混合自动请求重传(HARQ)算法.首先传输贝尔实验室分层码(BLAST)来提高速率,当出错重传时,重传信号能和初始的信号组合为空时分组码(STBC).由于BLAST能提供很高的速率但是抗干扰能力不强,而STBC能很好地抵抗干扰,这样两者的结合就极大地增强了系统吞吐率和鲁棒性.本算法结合了BLAST和STBC的优势,在获得多天线复用增益的同时也能获得分集增益,是一个兼顾速率和误码率性能的HARQ方案.理论分析和仿真都表明本HARQ方案能比单纯使用BLAST或者STBC的ARQ方案获得更好的性能.     

级联低密度校验码的差分酉空频调制技术

提出了一种新的级联低密度校验码的“差分酉空频调制”方案,该方案适用于收发端均未知信道状态信息的多输入多输出(OFDM)系统.“差分酉空频调制”是在发送天线与OFDM子载波之间进行“空频”编码,而在相邻两个OFDM码字之间进行差分调制,它可以充分利用多径衰落信道所提供的频率分集资源,不需要任何信道状态信息就能够获得最大的频率分集增益.由于其具有最大化的频率分集增益和较高的编码增益,故该方案的系统误码率性能远远优于新近研究文献中所提出的“差分酉空时调制”OFDM技术.在接收端提出了非相干迭代译码方案,其性能良好,同时译码复杂度相对较低.相应的仿真研究表明,该方案在“时频双选”信道下具有很强的鲁棒性.     

一种多用户MIMO下行系统中TH预编码与调度机制

针对多用户多输入多输出(Multi-input multi-output,MIMO)系统潜在的空间分集增益和多用户分集增益,该文提出了一种移动端多天线联合处理的Tomlinson-Harashima(TH)预编码和多用户调度算法联合优化机制。与传统TH预编码不同的是,所提出的TH预编码方案可应用在各用户数据流小于其接收天线数的场合,在进行系统最优设计时,可充分利用多天线接收分集来提高系统和速率。基于TH预编码方案的最优多用户调度算法具有很高的运算复杂度,提出了一种基于等效信道增益的次优低复杂度的多用户调度方案,利用该文TH预编码方案中用户分层编码的特点,逐层贪婪调度用户。仿真结果显示,所提调度算法性能接近基于和速率的最优调度方案性能,且优于传统方案的性能。     

平坦瑞利衰落信道下MIMO系统性能

分析了瑞利衰落对普通无线系统的影响,在此基础上重点从空间复用提高容量和空间分集对抗衰落两方面研究了瑞利衰落信道下MIMO系统的性能。分析和仿真结果表明,采用V-BLAST算法实现空间复用增益时,随着收发天线数目的增加,复用系统的符号错误概率增加;不同的分集结合方式对分集系统性能的影响不一样,随着天线数目的增加,分集系统的符号错误概率都递减。     

LTE上行系统循环延迟分集接收方案的设计

在长期演进(LTE)系统上行链路中,基站因受限于发射天线数而无法获得较好的分集增益及系统性能.为此,文中提出了一种利用循环延迟叠加方法获得空间-多径满分集的接收方案.首先直接叠加不同接收天线上经过循环延迟的信号,然后做频域的最小均方误差线性均衡,最后进行逐个符号的检测.当不同接收天线选择合适的循环延迟时,文中方案能够以较低的解调复杂度获得系统的空间-多径满分集增益.仿真结果表明:相对于LTE系统上行链路中现有的接收端天线选择方案,文中方案不仅能够获得与天线选择相同的接收分集增益,而且能够获得比天线选择方案更高的编码增益,同时不增加系统的解调复杂度;在中断概率为10-3时,文中方案在瑞利信道下的系统性能提升2~4d B,在LTE扩展步行信道下的系统性能提升1.5 d B以上.     

多天线OFDM系统全速率空时编码的分析与设计

多天线OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统环境下,针对现有全分集全速率空时编码分集复用交换之间的关系问题,在多天线OFDM系统模型下推导了其分集和复用增益交换曲线,进一步证实了FDFR(Full Diversity Full Rate)空时编码是一种最优的分集复用交换空时编码.给出了实现全分集全速率空时编码的设计方法.理论分析表明,全分集全速率空时编码具有较好的空间链路适应性.在中国未来通用无线环境研究计划(FuTURE:Future Technologies for a Universal Radio Environment)的系统配置条件下,仿真了全分集全速率空时编码的性能并与其他现有最优空时编码的性能进行对比.结果表明,全分集全速率空时编码具有更好的链路适应性和较好的性能.     

多用户MIMO系统中连续块对角化预编码算法

块对角化(BD)预编码是多用户MIMO(MU-MIMO)系统下行链路中广泛采用的线性预编码方案.当用户有多路数据流时,传统的BD预编码存在数据流间等效信道增益不平衡的问题.该文基于BD预编码算法,提出连续BD预编码(SBD)算法.新算法考虑天线间干扰提出新的干扰矩阵构造方法,连续地计算每根接收天线所对应的预编码矩阵.SBD预编码减小了由BD预编码引起的每个用户多路数据流之间有效信道增益的差距,提高了用户的平均误码性能.发射机采用空间分集的发送策略时,接收端进行合并,与BD算法相比,能够获得更多的分集增益.计算机仿真表明,在{2,2}×4的MU-MIMO系统中,当误码率为10~(-3)时,所提算法与现有BD算法相比,获得约2dB的性能增益.     

基于LDPC-OFDM系统的短波多基地接收协作算法

基于LDPC-OFDM系统设计了适用于短波信道的多基地接收协作算法,该算法提出了基于概率测度的信息合并的LDPC协同译码策略。系统模型中的中心台,利用其接收的来自中继台的多路信号来修正其接收到信息的初始化消息,将协作通信技术和LDPC的迭代译码有机地结合,从而有效地实现分集增益和编码增益。仿真表明,多基地接收方案相对于直接传输策略具有显著的性能提高,在误码率达到10_-3时,DF转发策略的译码性能相对于AF的译码性能约有0.7dB的编码增益。     

在MIMO-OFDM系统中的空频最小化发射功率算法

在多输入多输出(MIMO)系统最小化发射功率自适应调制算法的基础上,针对实际的无线宽带信道,提出了适用于MIMO-OFDM空频二维最小化发射功率的自适应调制算法,并将其与均匀分配比特、功率的方案和空间最小化发射功率自适应调制方案进行比较.实验结果表明,所提出的空频二维自适应调制算法可以在保证系统目标传输速率和目标误比特率的前提下,进一步减小系统所需要的平均发射功率.     

TETRA数字集群系统语音编解码算法研究

研究了陆地集群无线通信（TETRA）数字集群移动通信系统的语音压缩编解码算法的基本原理。TETRA语音压缩编解码器使用一种低复杂度的ACELP（代数码激励线性预测）算法，通过线性预测和磁量量化等方法降低比特率，并通过自适应码本和代数码本相结合的方法降低了CELP声码器的复杂度，兼顾了较好的语音质量和较低的比特率。在微机上通过C评议和Matlab对TETRA的语音编解码算法进行了实时仿真，语音信号由微机声卡录入和播放。仿真结果表明，该算法具有速率低，重建语音可懂度高，计算复杂度低等优点，适于在移动通信中应用。     

宽带码分多址系统中的并行干扰抑制技术

研究了宽带码分多址系统中两级并行干扰对消算法（PIC）的性能,并通过基于MATLAB和COSSAP软件平台的系统仿真验证了结论的正确性。研究和仿真结果都表明,PIC算法在大多数情况下对系统的误码性能都有较大程度的改进,在现有技术条件下基本能够保证系统误码性能的稳定性,是一类具有实际应用价值的算法。     

多媒体DS-CDMA系统的中断率分析

为提高多媒体ＤＳ－ＣＤＭＡ系统的中断率性能,提出了一种改进的功率控制方案．该方案根据多媒体ＤＳ－ＣＤＭＡ系统中不同业务具有不同数据速率、误码率门限和处理增益的特点,对不同的业务使用不同的基站接收功率．根据方案所确定的基站接收功率,进而控制用户终端的发射功率．此功率控制方法可使多媒体ＤＳ－ＣＤＭＡ系统在不增加系统总发射功率的同时,大大提高系统的中断率性能．分析表明,在固定中断率门限的条件下,中断率性能的提高直接意味着ＤＳ－ＣＤＭＡ系统容量的提高．     

一种新的非线性预编码算法

为解决传统模代数预编码算法在信道条件不好时误码率高的问题,提出了将格点减少技术与模代数算法相结合的新的非线性预编码算法.该算法利用格点减少技术对实际信道矩阵进行正交处理,以提升系统的整体误码性能及保证用户间的公平性.仿真结果表明,该算法能够明显地改善系统的误码性能,且随着信噪比的提高,该算法的性能也逐渐提升.     

超宽带中快速低复杂度自动增益控制设计

针对应用于双载波正交频分复用（DC-OFDM）超宽带（UWB）系统高速、低成本和快速收敛的自动增益控制（AGC）的设计要求,提出了低复杂度的采用混合补偿增益的两步式快速AGC设计算法;仿真结果表明,该算法能在室内密集多径的无线环境中保证增益调整精度和稳定度,并能有效减少收敛时间.在AGC电路实现层次,基于对数函数性质提出了输入范围动态可调的低复杂度查找表实现方法;VLSI综合结果表明,该方法能减少46%的芯片面积.     

基于V-BLAST的多载波直接序列扩频CDMA系统上行链路性能分析

提出了一种应用多输入多输出（MIMO）的垂直分层空时（V-BLAST）检测算法的多载波直接序列扩频CDMA（MC-DS-CDMA）的系统结构,对系统上行链路的误码率性能进行了理论分析,推导出了接收天线数大于发射天线数条件下系统误码率的理论表达式,并通过计算机仿真进行了验证,数值结果表明,收发天线数对系统性能具有较大的影响,相对于传统MC-DS-CDMA系统,减少发射天线数或增加接收天线数均可使基于V—BLAST算法的MC-DS-CDMA系统的性能和容量有不同程度的改善．     

低压电力线通信子信道等效优化方法

根据低压电力线信道的特性,结合自适应比特和功率分配算法,提出了一种子信道等效优化方法。应用此方法在传输总比特数一定,基于发送功率最小化模型情况下,研究使用子信道优化等效方法对系统性能的影响,等效子信道优化算法将特性相同或相近的子信道放在一起考虑,不仅能减少信令负荷,还可以使频谱得到更好地利用,仿真结果表明,使用子信道优化算法后系统能获得更低的误比特率。     

MP3解码在数字信号处理芯片上的并行实现

由于MP3解码算法比较复杂,其中大多数运算是32位的运算,但是一些数字信号处理(DSP)芯片只支持16位的定点运算.为了在支持16位定点并行运算的数字信号处理(DSP)芯片上并行实现MP3解码程序,通过研究MP3定点解码程序中的运算特点和常用的支持16位定点并行运算的数字信号处理(DSP)芯片的特点,提出了MP3解码程序中32位的加法、减法和乘法运算在支持16位运算的DSP上的并行实现方法.实验表明,该算法充分利用了DSP芯片的并行功能,解码效果与参考C代码解码效果一致.